教科版（2001）科学六年级上册2.5 做框架 教案

《做框架》教学设计
【教材分析】
《做框架》是教科版小学科学六年级上册第二单元《形状与结构》的第5课内容。在前面几课中学生已经认识了形状与抗弯曲能力的关系，在此基础上学习框架结构给学生打开了一扇认识形状结构的窗口。本课主要安排了两个教学内容：第一，做简单框架。通过制作三角形和四边形这两个最简单最基本的框架，认识三角形框架具有稳定性，四边形框架不稳定，进一步研究用加斜杆的方式加固。第二，做一个坚固的正方体框架。引导学生在制作和加固的活动中进一步认识框架结构的特点，掌握加固的技巧。
【学情分析】
六年级的学生经过3年的科学学习，已具备一定的科学素养，掌握了一些基础的探究方法，但却缺乏自主发现问题、解决问题的能力，非常需要教师的适时引导和启发。
对于本课教学的内容，学生是既熟悉又陌生的：他们在生活中经常能看到铁塔等框架结构的建筑物，却很少有同学进行过全面的观察和分析；他们在游戏中时常会进行橡皮筋扎小棒的操作，但缺乏方法、效率低下；他们在五年级的数学课上就已经学过“三角形具有稳定性”的知识，但当面对“为什么三角形具有稳定性”的问题没有一个孩子能清晰地表述……因此完成本课的探究任务对学生来说非常感兴趣，也具有一定的挑战。
【整体设计思路】
这是一节小学科学课中的“设计制作”课，我把教学目标定位为“动手动脑学科学”，让学生在动手操作中亲历探究，不仅培养学生的动手能力更是培养学生的科学思维能力。
首先以图片导入本课，让学生直观地认识框架结构，并切入对做框架的研究，具体围绕2大板块展开：
一、研究简单的平面框架。引导学生动手制作三角形框架和四边形框架，感受简单框架受力时的情况，在感受和交流的基础上借助教具巧妙地认识三角形具有稳定性，从而引导学生来研究怎样把不稳定的四边形框架加固，发现斜杆发挥的“推”和“拉”的作用。
二、研究立方体框架。在研究简单平面框架的基础上引申到立体图形的研究活动，以“讨论思考、设计方案——动手制作——承重测试——分析优缺点”为主线，不断改进方案，在设计和制作中凸显思维的培养，更显科学味。
最后，在小结本课内容的基础上延伸课堂探究，进一步改进加固正方体框架的方案，引导学生动手用小棒和橡皮筋建高塔，为下一课的内容做好铺垫。
【教学目标】
科学概念：
1.像铁塔那样骨架式的构造，叫做框架结构。
2.三角形具有稳定性。
过程与方法：
1.帮助学生认识生活中常见的框架结构，了解框架结构的特点，初步掌握用三角形结构加固立体框架的方法。
2.利用三角形稳定性的原理，指导学生设计、制作一个可以支撑重物的框架结构，培养学生的探究能力。
情感态度价值观：体验动手、动脑合作制作稳定的立方体框架结构的必要，意识
到小组合作的重要性，获得自主探索发现的乐趣和成功的喜悦。
【教学重难点及关键】
1．认识三角形的稳定性在框架结构中的作用。
2．利用三角形的稳定性，设计制作框架结构。
【教学准备】
生——2人小组：10根短小棒，5根长小棒、10根皮筋；记录单。
师——课件、教具
【教学过程】
一、导入
1.出示框架结构建筑图片，引导学生观察结构和形状的特点。
2.引出框架结构概念。
像这样骨架式的构造叫做框架结构。（板书：框架结构概念）
3.出示课题：《做框架》
（设计意图：图片出示生活中熟悉的框架建筑，唤醒学生的生活认知，让学生在观察中认识框架骨架式的结构特点，发现框架结构中常见的三角形和四边形。）
二、研究简单平面框架
（一）马蹄形扎法指导
1.介绍材料：橡皮筋、小棒，
2.播放微视频，指导橡皮筋的扎法。
（设计意图：用“微视频”的形式向学生介绍“马蹄形”扎法，直观、清晰地呈现捆扎方法的指导，牢牢吸引了学生的注意力，达到了良好的效果，保障了后续研究的顺利开展。）
（二）做简单的平面框架
1．明确活动要求
三角形和四边形在受力时有何特点呢？让我们动手做一做，研究研究。
（PPT出示任务）
2.学生动手制作、感受
3．交流发现
学生展示自己的作品，并说简单平面框架受力时的情况，师小结：
三角形——不容易变形
较稳定
四边形——非常容易变形
不稳定
（设计意图：用“微视频”的形式向学生介绍“马蹄形”扎法，直观、清晰地呈现捆扎方法的指导，牢牢吸引了学生的注意力，达到了良好的效果，保障了后续研究的顺利开展。）
（三）分析三角形的稳定性
1.借助2根长棒组成的图形体验它受力时的情况，借助生做第三条边的活动，感受三角形的稳定性。
2.小结：三角形正是通过三边互相之间的推和拉的作用来保持它的稳定性的。
（设计意图：巧妙利用教具把抽象的概念形象化，在“做第三条边”的活动体验中深刻地体会到三角形三条边相互之间“推”和“拉”的作用，理解三角形的稳定性，为学生思考加固四边形的方法做铺垫。）
（四）加固四边形
1.提出问题：怎样让不稳定的四边形变得牢固？
2.学生尝试加斜杆的加固方法，在操作中和其他方法进行比较，体会斜杆的作用。
3.学生汇报发现，师小结：斜杆把四边形分割成两个三角形，它起到推和拉的作用。
（设计意图：在理解三角形稳定性的基础上进行知识的迁移，引导学生思考加固四边形的办法。当学生提出加斜杆的方法后，顺势让学生动手加一加感受一下是否有效，并对比一下其他的方法。在这样真切的动手操作感知后，学生对斜杆的作用便非常明确了。）
3、研究立方体框架
1.明确活动要求：做一个稳定的正方体框架
活动二：做稳定的正方体框架（4人一组）
第一步：制作一个正方体框架。
第二步：检测正方体框架是否牢固。（提示：放科学书本）
第三步：用尽量少的斜杠加固正方体框架。
（要求：每一个方案都要先画设计图再动手加固，加固后检验，分析方案优缺点，再在此基础上进行下一轮的改进。）
2.学生动手操作：不断设计和改进加固方案。
3.交流研讨
（1）展示设计图与作品，说改进思路。
（2）比一比：各组正方体框架承重比赛，把测试情况汇总到实物投影。
（3）比较分析各组框架优缺点——你更欣赏谁的作品？
小结：制作框架结构不仅要考虑到三角形的稳定性原理，还要兼顾到用料的节省。
（4）提出继续操作改进要求。
（设计意图：提供大量的时间让学生进行小组合作学习，在制作稳定的正方体框架的活动中，引导学生经历一次次“设计方案——制作加固——检验作品——评价思考”的过程，体现“做中思”的思想，促进学生思维的深远发展。同时，用“加尽量少的斜杆”的要求引导学生在活动中发展工程思维，渗透节能高效的思想。）
四、课堂小结：
1．结合典型框架结构埃菲尔铁塔，分析框架结构的优点。
2．延伸：课外家庭小实验做一个高塔建筑
（设计意图：“建高塔”的家庭小实验引导学生应用本课所学知识进行课外探究活动，一方面是课堂的延伸，另一方面也是对下一课内容的承接，为学习下一课《建高塔》做准备。）
附：
加固正方体框架设计图
最初设计
第一次改进后的设计
第二次改进后的设计
设计图
加（
）根斜杆
加（
）根斜杆
加（
）根斜杆
方案优缺点分析
第
组
板书设计：
教学反思：
手脑结合，玩出“科学味”
——《做框架》教学反思
《做框架》是教科版小学科学六年级上册第二单元《形状与结构》的第5课内容。对于本课的教学内容，学生既熟悉又陌生的：他们有丰富的生活基础——在生活中经常能看到铁塔等框架结构的建筑物，却很少有同学进行过全面的观察和分析；也具有一定的知识基础——在五年级的数学课上就已经学过“三角形具有稳定性”的知识，但当面对“为什么三角形具有稳定性”的问题没有一个孩子能清晰地表述……因此本课的动手探究活动对学生来说非常感兴趣，也具有一定的挑战。
作为一节制作类的科学课，我把教学目标定位为“动手动脑学科学”，在教学过程中，融入核心素养的培养，落实科学探究品质的培养，上出“科学味”。
一、多媒体手段的应用，保障科学探究
在实际操作中我发现让学生自主探究橡皮筋的缠绕方法不仅会影响制作的速度，而且会对框架的稳定性研究造成干扰。如果采用教师课堂演示的方法，距离远的学生就看不清楚，效果很差。为了提高课堂效率，在动手操作前我通过“微视频”的形式向学生介绍“马蹄形”扎法，面对面、手把手地指导学生如何捆扎，直观的呈现形式和形象的表述牢牢吸引了学生的注意力，让这种扎法清晰展现在学生面前，学习效果很好，保障了后续研究的顺利开展。
二、同伴的合作学习，培养探究品质
本节课中，我安排了前后3次有层次的小组合作活动，其中既有2人合作又有4人小组活动，为学生提供了大量自主合作探究的时间。从2人合作做三角形和四边形框架到加固四边形框架的探究，再到4人合作做一个稳定的正方体框架，学生在一次次的合作学习中自主地协调分工、交流思想、共同协作、分享喜悦，这对培养学生与同伴团结协作的能力有非常重要的意义。
三、教具的巧妙应用，突破教学重难点
如何理解斜杆的作用对于学生来说很有困难，为了攻克这一教学重难点，我采用了多种手段把抽象的概念形象化，层层推进，方便学生直观地理解。其一，我利用一个比三角形少一条边的叉的教具来展开教学：先让学生猜测它在顶端受力和在边上受力时会怎么样；然后借助实物进行演示，让学生直观、清晰地看到受力后“叉状”变形的现实，并思考如何使它不变形；接着顺着孩子的思路，开展“做做第三条边”的体验，从而深刻地体会到三角形三条边相互之间“推”和“拉”的作用，理解三角形的稳定性。其二，借助三角形的稳定性进行知识的迁移，引导学生思考加固四边形框架的办法。因为有了前面知识的铺垫，学生马上想到了加斜杆的方法，我便顺势让学生动手加一加感受一下是否有效，并对比一下其他的方法。在这样真切的动手操作感知后，学生对斜杆的作用已经非常明确了。
四、充分的探究活动，关注思维深度
纵观整堂课，我为学生提供了大量的时间开展自主、合理地科学探究，教师只是一个引领者和促进者，所有的发现都来自于学生亲身的体验。在这节课上我希望学生不仅仅是为了做而做，更多的是有深入、长远的思考，因此在每个探究活动，我都要求学生“做中思”，活动后交流的不仅是作品更是思想：动手制作三角形和四边形并感受受力情况的活动，学生发现了三角形很稳定的现实；有了给四边形加斜杆的体验，学生体会到了斜杆发挥推和拉的作用。
为了帮助学生应用所学知识，创新性地大胆提出正方体框架不同的加固方案并进行思考和辨析，真正理解节能的意义，我特别要求学生先设计再加固，并进行测试分析方案的优缺点，有针对性地改进方案。每一次的改进过程都是思维积极参与的过程，正是在这样有意义、有价值的探究活动中，学生的思维深度得到了提升。在活动中学生运用工程思维，将加固设计方案转化为有形物品并一次次进行改进和优化，这远比完成一个精致的正方体框架作品要有意义得多。
五、家庭实验的设计，延伸探究价值
科学探究活动仅靠课堂有限的40分钟时间是远远不够的，对于加固正方体框架的方案，同学们在承重比赛后一定还会有许多思考，因此，我要求学生课后继续探索最优方案，既是课堂的延伸，也是对学生课外继续开展探究的引导。
在课的最后，我还引导学生开展家庭实验“用小棒和橡皮筋制作高塔建筑”，这一活动不仅是对本课知识的应用，同时也是对下一课内容的承接，为学习下一课《建高塔》做准备。
整节课下来，学生能较好地掌握科学知识，达到预期的教学效果：学生真正动起来了，不仅是动手更是动脑。“教学是门遗憾的艺术！”回过头去看自己这堂课，我也看到自己在细节处理上还有欠缺，教学环节设计有值得商榷的地方，比如整堂课时间比较紧张，探究的时间可以更充分一些，当然如何跟进学生课外探究活动的有效指导，让家庭实验室真正发挥作用也是后续值得思考的问题。
嵊州市鹿山小学教育集团
魏莎莎
2017
年
4
月
活动一：研究简单平面框架（2人一组）
1.
制作：
做一个三角形框架；
做一个四边形框架；
2.感受这两个简单平面框架受力时的情况（在顶点施加压力；在边上施加压力）。